文章详细探讨了电压型单相逆变电路的特点,包括直流侧电压稳定和输出矩形波。通过Simulink仿真,分析了负载变化对输出电压的影响,解释了输出电压与负载无关的假设在特定条件下不成立的原因。此外,文章阐述了傅里叶变换在将信号从时域转换到频域的重要性,以及为什么逆变输出电压的有效值不等于各次谐波电压有效值之和,强调了能量守恒和功率计算的原则。
逆变输出电压表达式
:
Uo=(4
Edc)/pi
(sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+1/7 sin7wt…)
①
:改变负载,从0.01->0.1->1->10->100,发现负载变化,负载两端电压变化,与公式不符,因为公式中输出电压与负载阻值无关;
原因
:整个回路是负载和2个Mosfet内阻串联分压。当负载太小(相对于Mosfet内阻而言),Mosfet压降就会变大。一般而言,逆变输出电压与输出负载电阻无关是因为默认了负载远大于Mosfet内阻。
②
:开关管导通时间对逆变输出电压的值有影响;
原因
:输出有效值是算积分,导通时间短,为0的时间就越多,积分的值就越小,改变频率对输出电压无影响,只要整个周期都导通,输出电压就近似等于输入电压。
③
:负载为电阻时,电压、电流同相位;若含有电感,电压超前电流。
这里首先介绍几种值的定义:
平均值
:一个周期内,信号的等效值
有效值
:焦耳定理定义AC信号等效为DC信号的值
均方根值
:(RMS,real mean sqare);数学上定义AC信号等效为DC信号的值
对于AC信号而言,均方根值和有效值是一个东西
紧接着讨论
为什么方波有效电压U不等于各个谐波有效电压之和
,即U≠2
√2U/pi+2
√2
U/(1
pi/3)+2
√2
U/(1*pi/5)+…(U≠0.9U+0.3U+…),
但我们还是用各个谐波电压作用于电路的结果之和等效于方波作用于电路
。
能量是始终守恒
的,
不同频的信号不能直接叠加计算电压有效值,应该计算他们作用在负载上的总功率值
。即
U**2=(0.9U)**2+(0.3U)**2+…
通过仿真也可以验证上述观点
Edc=100V,逆变输出方波98.04V,RL=RL2=RL3=RL410Ω,
AC1的peak ampititude=4
98.04/(1
pi),frequency=100e3;AC2的peak ampititude=4
98.04/(3
pi),frequency=300e3;AC3的peak ampititude=4
98.04/(5
pi),frequency=500e3;…
用方波作为电压作用于10Ω的负载时的功率=用各个奇次正弦谐波作用于10Ω的负载的功率之和。
方波输出电压有效值≠各个奇次正弦谐波电压有效值之和;方波输出电流有效值≠各个奇次正弦谐波电流有效值之和
Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\Administrator\Desktop\算法代码论文实验.py", line 344, in <module>
Tol_Dis1 = Get_TOTAL_Distance(Front1, f1_values1, f2_values1)
File "C:\Users\Administrator\Desktop\算法代码论文实验.py", line 242, in Get_TOTAL_Distance
tem_tol.append(crowding_distance1[i][sorted_index1[i].index(j)] + crowding_distance2[i][sorted_index2[i].index(j)])
ValueError: 16 is not in list